CC BY
36
Выводы
1. Предложена математическая модель, описывающая противоточный сорбционный процесс извлечения золота из пульп с применением АУ. Особенность предложенной модели заключается в том, что в качестве исходных данных используются результаты стандартных лабораторных испытаний по цианированию, дополненные результатами тестов по изотерме и кинетике сорбции золота из процианированной пульпы.
2. Работоспособность модели была проверена на процессе извлечения золота из хвостов гравитационного обогащения окисленной золотой руды простого вещественного состава. Проведены полупромышлен-
ные испытания моделируемого процесса «уголь в пульпе». Получены экспериментальные зависимости по распределению золота в жидкой фазе пульпы и в фазе сорбента по ступеням сорбции, которые служили оценкой адекватности разработанной модели. Среднеквадратичное отклонение расчетных данных от фактических не превысило 8%.
3. С помощью разработанной модели рассчитаны основные показатели сорбционного процесса при варьировании его режимных условий, позволяющие провести технико-экономические рассчеты и определить оптимальные технологические параметры процесса.
Библиографический список
1. Advances in gold ore processing / Edited by M. D. Adams. -Amsterdam - Boston - Heidelberg : Elsevier, 2005. 1015 p.
2. Carbon-in-pulp technology for the extraction оf gold // Incorporating Papers presented at the Murdoch university Simposium on carbon-in-pulp technology. Australia, 1982. 422 p.
3. The quantification of shifting adsorption equilibria of gold and base metals in CIP plants
//http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B
6VDR-3TDH2T5-7&_user. Fuerstenau M., Nebo C., Kelso J., Zaragoza R. // Miner. And Met. Proc. 1987. Vol. 4, N 4. P. 177-181.
5. Nicol M., Fleming C., Cromberge G. // J.S. Afr. Inst. Mining and Met. 1984. Vol. 84, N 3. P.70-78.
6. Van Deventer J. // MINTEK 50 . Proc. Int. Conf. «Mineral Science and Technology» / ed. L. Haughton.- Randburg ( South Africa) : Council for Mineral Technology, 1984. P. 487-494.
УДК 663.32
КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ ПЛОДОВЫХ СПИРТОВ ИЗ УССУРИЙСКОЙ ГРУШИ Г. С. Гусакова1, С. Н. Евстафьев2
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Приведены результаты сравнительного исследования компонентного состава плодовых спиртов, выделенных по различным схемам из виноматериалов уссурийской груши. Определены органолептические и физико-химические показатели плодов, сока, виноматериалов и плодовых спиртов. Показано, что полученные плодовые спирты могут быть использованы для выдержки и приготовления на их основе крепких напитков. Табл. 4. Библиогр. 7 назв.
Ключевые слова: плоды груши уссурийской; плодовый спирт; сок; виноматериалы.
COMPONENT COMPOSITION OF FRUIT ALCOHOLS FROM USSURIISK PEARS G.S. Gusakova, S.N. Evstafiev
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The authors present the results of the comparative studies of the component composition of the fruit alcohols extracted by the various schemes from the wine materials of the Ussuriisk pear. They determine organoleptic and physicochemical properties of foetuses, juice, wine materials and fruit alcohols. The authors demonstrate that the obtained fruit alcohols can be used for ageing and preparation of spirits on their base. 4 tables. 7 sources.
Key words: foetuses of Ussuriisk pear; fruit alcohol; juice; wine materials.
За рубежом выпускается широкий ассортимент крепких плодовых напитков на основе спиртов, приготовленных из сока или выжимки различных плодов и ягод - кальвадос, сливовица, стелуца и др. Для этого сброженные виноматериалы, приготовленные по общепринятой технологии, перегоняют на аппаратах
периодического или непрерывного действия. Содержание летучих примесей в полученных дистиллятах, играющих важную роль в сложении аромата и вкуса напитков, зависит как от состава исходного сырья и способа приготовления виноматериала, так и от параметров процесса перегонки [1, 2].
1Гусакова Галина Семеновна, соискатель, тел.: 89140104728, e-mail: [email protected] Gusakova Galina, competitor, tel.: 89140104728, e-mail: [email protected]
2Евстафьев Сергей Николаевич, доктор химических наук, профессор, зав. кафедрой органической химии и пищевой технологии.
Evstafiev Sergey, Doctor of Chemistry, Professor, Head of the chair of Organic Chemistry and Food Technology.
Предметом нашего исследования стали плоды груши уссурийской (Pyrus ussuriensis Maxim.). Данный вид в России, естественно, произрастает на Дальнем Востоке. Лекарственная ценность плодов обусловлена содержанием арбутина, аскорбиновой кислоты и других биологически активных веществ [3, с. 73-74; 4]. Этот вид груши широко используется как медоносное и декоративное растение; древесина находит применение в мебельном производстве. Поэтому изучение вида в интродукции Восточной и Западной Сибири представляет научный и практический интерес.
Целью работы являлось сравнительное изучение компонентного состава плодовых спиртов, выделенных по различным схемам из виноматериалов уссурийской груши.
Экспериментальная часть. Работа выполнена с образцами плодов уссурийской груши урожая 2007 и 2009 гг., собранными в первой половине сентября, продолжительность лежки для дозревания - 5 дней.
Грушевый сок получали с помощью лабораторного пак-пресса. Виноматериалы готовили по следующим схемам:
■ схема 1 - сок смешивали с водой в соотношении
1:1;
■ схема 2 - сок разводили водой из расчёта получения титруемой кислотности 8 г/дм3, добавляли свекловичный сахар до получения собственного наброда спирта 16% об;
■ схема 3 - выжимки, оставшиеся после выделения сока, заливали водой в соотношении 1:1, настаивали 24 часа при температуре 20 оС, добавляли свекловичный сахар из расчёта получения собственного наброда 7% об.
Брожение проводили на чистой культуре сухих винных дрожжей Sahccharomyces bayanus французского производства стационарным способом в стеклянных баллонах при температуре 15-18 оС. Сухие дрожжи предварительно разбраживали и вносили 23% по объёму. В ходе брожения контролировали температуру, плотность и выделение СО2.
Для получения спиртов все виноматериалы разделили на две части. Первоначально получали спирт-сырец с выходом 40% от объёма виноматериала, взятого на перегонку, из одной части - перегонкой при атмосферном давлении, а из другой - в вакууме водоструйного насоса. Последующую перегонку спиртов до крепости 70-90% об проводили на лабораторной ректификационной установке.
Определение органолептических и физико-химических показателей плодов, сока, виноматериа-лов и спиртов проводили по методикам, приведенным в [5], количественное определение содержания уксусной кислоты, этанола и метанола в виноматериалах -по методике [6]. Компонентный состав плодовых спиртов определяли на хроматографе «Кристалл 2000М», капиллярная колонка HP- FFAP 50 м х 0,2 мм, температура испарителя 210 оС, температура детектора 220 оС, подъём температуры от 60 до 170 оС со скоростью 15 град/мин.
Обсуждение результатов. Использованные в работе плоды груши имели сортовой аромат средней
интенсивности. При измельчении плодов в аромате появлялись лёгкие медовые и цветочные оттенки. Мякоть, на долю которой приходится 97% массы, терпкая, кисло-сладкая. Кожица в объёме плода занимает около 2,5%, семена - 0,5%.
Плоды груши содержат (в % на а.с.м): клетчатку -6,0; эфирные масла - 0,2; жирные кислоты - 1,1, а также 11,0 % сахаров (что больше чем в ареоле произрастания) и 2,2 % кислот. Плоды являются ценным источником пектиновых веществ - 5,8% на а.с.м., имеющих широкий спектр лечебных свойств. Состав и соотношение компонентов свидетельствуют о высокой пищевой ценности и целесообразности использования плодов груши для приготовления оригинальных, крепких алкогольных напитков.
Выход грушевого сока составил 56-60%. По орга-нолептической характеристике: цвет - светло-соломенный, вкус и аромат - характерный плодовый, высоко кислотный, вяжущий. Плотность сока - 1,050 г/дм3, содержание сахаров - 10 г/100 см3, титруемая кислотность - 20 г/дм3. В составе сока идентифицировано 23 свободных аминокислоты с суммарным выходом 385 мг/дм3 (табл. 1), среди которых выделяются аспарагиновая кислота и аспаргин, на их долю приходится 73,8% от общего содержания аминокислот.
Таблица 1
Качественный и количественный состав амино-
кислот сока уссурийской груши
Аминокислоты Содержание, мг/дм3
аспарагиновая кислота 153,3
аспаргин 132,0
серин 19,5
а-аминомасляная кислота 14,1
цистин 13,4
Y-аминомасляная кислота 10,9
глицин 6,6
глютаминовая кислота 5,5
гистидин 2,4
аланин 2,0
в-аланин 1,6
глютамин 1,0
тирозин 1,0
орнитин 0,9
аргинин 0,5
этаноламин 0,4
валин* 7,3
треонин* 5,9
фенилаланин* 2,9
метионин* 2,3
лизин* 0,7
изолейцин* 0,5
лейцин* 0,3
Всего 385
в т.ч. незаменимых 19,9
"Незаменимые аминокислоты.
В составе сока присутствуют 7 незаменимых аминокислот (19,9%). Присутствие в соке серосодержа-
щих аминокислот (цистин, метионин), участвующих в образовании сероводородного тона, - 4,1% от суммы аминокислот сока. Из полученных данных видно, что плоды дикорастущей груши имеют высокую пищевую ценность, обусловленную содержанием пектиновых вещества, аминокислот, эфирных масел, характеризуются умеренной сахаристостью, в среднем до 100 г/дм3, высокой титруемой кислотностью, достаточным для брожения запасом азотистых веществ. Это позволяет рекомендовать плоды дикорастущей уссурийской груши в качестве дешёвого растительного сырья для производства виноматериалов.
Полученные из грушевого сока виноматериалы различаются содержанием этанола. Наибольшее его количество отмечено в виноматериале, приготовленном по схеме 2 (табл. 2). Относительно высокое содержание уксусной кислоты выявлено в виноматериале 2-х летней выдержки, полученном по схеме 3 из сока груши урожая 2007 г. Тем не менее, содержание компонентов в приготовленных виноматериалах находится в пределах норм, установленных на основании практического опыта и научных исследований, к коньячным виноматериалам [7].
Таблица 2
Содержание компонентов в виноматериалах
Спирт-сырец представляет собой прозрачную жидкость, имеющую характерный вкус и запах, без посторонних тонов. Крепость спирта-сырца и соответственно выход на абсолютный алкоголь (а.а.) получились выше при вакуумной перегонке (табл. 3).
Таблица3
Показатель Схема
1-я 2-я 3-я Виноматериал 2007 г.
Перегонка при атмосферном давлении
Этанол, % об 11,8 29,2 10,8 21,3
Выход, в % на а.а. 57 73 59 68
Перегонка в вакууме
Этанол, % об 12,4 30,1 13,5 22,5
Выход, в % на а.а. 60 75 74 72
Компонент Схема Виноматериал
1-я 2-я 3-я 2007 г.*
Этанол, % 8,3 16 7,3 12,4
об.
Уксусная 0,4 следы 0,5 1,2
кислота,
г/дм3
Метанол, % 0,05 0,01 0,03 0,05
об.
* Выдержанный виноматериал, приготовленный из сока дикорастущей груши урожая 2007 г. по схеме 3.
Отбор ректификованного спирта проводили без отведения эфироальдегидной фракции. Выход спирта, изготовленного из виноматериала по схемам 1, 2, 3 и выдержанного виноматериала урожая 2007 г., составил соответственно 90, 93, 89 и 91% на а.а. По качеству и химическому составу полученные спирты отличаются друг от друга (табл. 4). Для образцов 7, 8 характерно более высокое содержание уксусного альдегида и эфиров, представленных метил- и этилацета-тами. Очевидно, что это связано с биохимическими и физико-химическими процессами, протекающими в вине при созревании.
Наибольшее содержание эфиров приходится на образцы 2, 4, 6 и 8, полученные при атмосферной пе-
Таблица4
Компонентный состав ректификованных плодовых спиртов
Компонент Номер образца* Норматив [7]
1 2 3 4 5 6 7 8
Уксусный альдегид, мг/л а.а. 11,8 174,7 3,4 74,3 49,3 28,5 233,5 179,5 не более 400
Метанол, % об 0,24 0,28 0,20 0,12 0,15 0,17 0,14 0,28 0,15
Сивушные масла, мг/л а.а.: 3297 3982,4 2829,3 2560,1 3562,5 3454,2 1857,8 4324,7 15005000
изопропанол - - - - - - 9,7 7,3
пропанол 521,2 506,6 96,3 73,2 114,9 116,2 145,2 552,2
изобутанол 1621,1 1893,2 665,9 624,3 1013,2 1009,4 595,7 2001
бутанол 28,6 31,7 9,7 5,7 40,6 40,9 22,1 34,1
изоамилол 1126,1 1550,9 2057,4 1856,9 2393,8 2287,7 1085,1 1730,1
Эфиры, мг/л а.а.: 114,7 395,7 13,4 266,4 263,1 441,3 313,8 588 5003000
метилацетат 2,2 6,8 0,7 3,0 2,5 4,6 4,9 6,6
этилацетат 112,5 388,9 12,7 263,4 260,6 436,7 308,9 581,4
*Образцы 1 и 2 приготовлены из виноматериалов, полученных по схеме 1; образцы 3 и 4 - по схеме 2; образцы 5 и 6 - по схеме 3; образцы 7 и 8 - из виноматериала 2007 г.
**В образцах 1,3,5 и 7 спирт-сырец отгоняли в вакууме; в образцах 2,4,6 и 8 - при атмосферном давлении.
регонке. Для уксусного альдегида и сивушных масел такой закономерности не выявлено. В составе сивушных масел в преобладающих количествах присутствуют изобутиловый и изоамиловый спирты. Поскольку при ректификации не проводили отбор головной фракции, содержание метанола во всех образцах, за исключением 4, 5 и 7-го, превышает нормативные допуски.
На основании полученных результатов можно ре-
комендовать обеднённые летучими примесями спирты, полученные с использованием вакуумной перегонки, для приготовления ординарных крепких напитков. Плодовые спирты, полученные с использованием атмосферной перегонки, с высоким содержанием летучих примесей и имеющие вследствие этого высокий потенциал повышения качества в процессе выдержки за счёт взаимодействия компонентов, могут быть использованы в приготовлении марочных напитков.
Библиографический список
1. Сачаво М.С., Налимова А.А., Позднякова Л.М. Динамика отгонки в дистиллят летучих примесей и их влияние на состав и качество коньячного спирта // Виноделие и виноградарство СССР. 1982. № 1. С. 16-20.
2. Малтобар В.М., Фертман Г.И. Технология коньяка. М.: Пищевая промышленность, 1971. 334 с.
3. Петрова В.П. Дикорастущие плоды и ягоды. М.: Лесная промышленность, 1987. 248 с.
4. Оценка плодовых культур по биохимическому составу и технологическим качествам плодов / Савельев Н.И., Макаров В.Н., Леонченко В.Г., Жбанова Е.В. // Научное обеспечение современных технологий производства, хранения и переработки плодов и ягод в России и странах СНГ: материа-
лы науч.-практ. конф. (12-14 августа 2002 г.) М.: ВСТИСП, 2002. Т. 9. С. 220-224.
5. Методы технохимического контроля в виноделии / под ред. Гержиновой В.Г. Симферополь: Таврида, 2002. 260 с.
6. Симон А.С., Гусакова Г.С., Евстафьев С.Н. Количественная оценка содержания уксусной кислоты, этанола и метанола в виноматериалах // Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических производств: материалы докл. науч.-практ. конф. Иркутск, 2009. С. 134-138.
7. Егоров И.А., Родопуло А.К. Химия и биохимия коньячного производства. М.: Агропромиздат, 1988. 190 с.
УДК 665.777.5
СНИЖЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА ПУТЕМ ПОДБОРА ПЕКО-КОКСОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ
И. П. Лебедева1, О.И. Дошлов2
1ООО «Иркутская нефтяная компания», 664003, г. Иркутск, ул. Российская, 12.
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Представлены результаты лабораторных исследований оптимального состава пеко-коксовых композиций с использованием тяжелой смолы пиролиза в качестве компонента связующего в процессах алюминиевого производства, что позволит улучшить качество продукции, повысить эффективность действующих предприятий металлургического профиля и их экологическую безопасность. Табл. 5. Библигр. 5 назв.
Ключевые слова: тяжелая смола пиролиза; пеко-коксовые композиции; анодная масса; бенз(а)пирен; парниковый эффект.
REDUCTION OF ECOLOGICAL LOAD OF ALUMINUM PRODUCTION BY THE SELECTION OF PITCH-COKE
COMPOSITIONS
I.P. Lebedeva, O.I. Doshlov
LLC «Irkutsk Oil Company»,
12, Rossiiskaya St., Irkutsk, 664003.
National Research Irkutsk State Technical University,
83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The authors present the results of laboratory studies of the optimal composition of pitch-coke compositions with the use of heavy pyrolysis tar as a binder component in the processes of aluminum production. This can improve the product quality, and increase the efficiency of operating metallurgical enterprises and their environmental safety. 5 tables. 5 sources.
1Лебедева Ирина Павловна, кандидат химических наук, доцент, начальник химической лаборатории, тел.: 89021707175, e-mail: [email protected]
Lebedeva Irina, Candidate of Chemistry, Associate Professor, Head of the Chemical Laboratory, tel.: 89021707175, e-mail: [email protected]
2Дошлов Олег Иванович, кандидат химических наук, профессор кафедры химической технологии, тел.: (3952) 405251, е- mail: [email protected]
Doshlov Oleg, Candidate of Chemistry, Professor of the chair of Chemical Technology, tel.: (3952) 405251, e-mail: [email protected]
